(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。
【0011】
実施の形態1.
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す。
図1は、冷凍倉庫3にコンデンシングユニット1及びユニットクーラ2により構成される冷凍装置が設置されている状態を示す。
冷凍倉庫3は屋内空間の例である。また、コンデンシングユニット1及びユニットクーラ2は、温度調整機器の例である。
【0012】
冷凍倉庫3には、1つ以上の温度計測装置4が配置されている。温度計測装置4の配置位置を計測点という。温度計測装置4は、計測点における温度を計測する。
【0013】
収集装置5は、温度計測装置4で計測された計測点の温度のデータ(以下、温度データという)と冷凍装置の運転データを収集する。
収集装置5は、収集した温度データ及び運転データを、インターネット6を介して、代替提案装置7に送信する。
ここで、運転データとは、コンデンシングユニット1のON/OFF信号、ユニットクーラ2の吹出温度データ等である。
【0014】
代替提案装置7は、例えばクラウドネットワーク上に配置されている。
代替提案装置7は、気流解析のための解析モデルを生成する。また、代替提案装置7は生成した解析モデルを用いて冷凍倉庫3の気流解析を行う。更に、代替提案装置7は、温度計測装置4で計測された温度と気流解析により得られた温度分布とを照合し、照合結果に基づき、解析モデルを補正する。更に、代替提案装置7は、補正後の解析モデルを用いて冷凍倉庫3の気流解析を行い、気流解析の結果に基づき、現在の冷凍装置の代替候補の冷凍装置(代替候補機器の例)を抽出する。
代替提案装置7は情報処理装置の例である。また、代替提案装置7により行われる動作は情報処理方法の例である。
【0015】
代替提案装置7は、
図2に示すように、インプットデータとして、収集装置5から送信されるデータ(冷凍装置の運転データ、計測点の温度データ)を取得する。
更に、代替提案装置7は、インプットデータとして、例えば、冷凍倉庫3の大きさ及び形状、冷凍倉庫3の壁の断熱性能、冷凍倉庫3における扉の位置、冷凍装置の識別子、仕様及び位置のデータを取得する。代替提案装置7は、これらのデータのうちの少なくとも一部を、代替提案装置7の管理者の入力により取得してもよい。また、これらのデータのうちの少なくとも一部を、CAD(Computer−Aided Design)データとして取得してもよい。
【0016】
また、代替提案装置7は、
図2に示すように、アウトプットデータとして、省エネルギーを実現するための代替候補の冷凍装置(コンデンシングユニットとユニットクーラ)の識別子、容量及び配置候補、代替候補の冷凍装置に置き換えた後の冷凍倉庫3内の温度分布及び省エネルギー効果を出力する。
【0017】
図3は、本実施の形態に係る代替提案装置7のハードウェア構成例を示す。
図4は、本実施の形態に係る代替提案装置7の機能構成例を示す。
【0018】
本実施の形態に係る代替提案装置7は、コンピュータである。
代替提案装置7は、
図3に示すように、ハードウェアとして、プロセッサ901、主記憶装置902、補助記憶装置903、通信装置904及び入出力装置905を備える。
また、代替提案装置7は、
図4に示すように、機能構成として、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708を備える。
補助記憶装置903には、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の機能を実現するプログラムが記憶されている。
これらプログラムは、補助記憶装置903から主記憶装置902にロードされる。そして、プロセッサ901がこれらプログラムを実行して、後述する通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の動作を行う。
図4では、プロセッサ901が通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
【0019】
図4において、通信部701は、
図2に示すインプットデータのうちの少なくとも一部を収集装置5から受信する。例えば、通信部701は、インプットデータのうち、冷凍装置の運転データ及び計測点の温度データを収集装置5から受信する。通信部701は、温度取得部の例である。
【0020】
入力部702は、
図2に示すインプットデータのうちの少なくとも一部を代替提案装置7の管理者の入力により取得することができる。例えば、入力部702は、インプットデータのうち、冷凍倉庫3の大きさ及び形状、冷凍倉庫3の壁の断熱性能、冷凍倉庫3における扉の位置、冷凍装置の識別子、仕様及び位置のデータを代替提案装置7の管理者の入力により取得する。
【0021】
モデル生成部703は、冷凍倉庫3の気流解析のための解析モデルを生成する。より具体的には、モデル生成部703は、冷凍装置の運転データ、冷凍倉庫3の大きさ及び形状、冷凍倉庫3の壁の断熱性能、冷凍倉庫3における扉の位置、冷凍装置の識別子、仕様及び位置のデータが反映された解析モデルを生成する。
なお、解析モデルの生成方法は問わない。モデル生成部703は、既存の方法により解析モデルを生成することができる。
【0022】
温度分布推測部704は、モデル生成部703により生成された解析モデルを用いて冷凍倉庫3の気流解析を行い、冷凍倉庫3での温度分布を推測する。
また、温度分布推測部704は、後述するモデル補正部706により補正された後の解析モデルを用いて冷凍倉庫3の気流解析を行い、冷凍倉庫3での温度分布を推測する。
なお、気流解析の方法は問わない。温度分布推測部704は、既存の方法により気流解析を行うことができる。
【0023】
位置決定部705は、温度分布推測部704により推測された温度分布を解析して、計測点の位置を決定する。
より具体的には、位置決定部705は、温度分布推測部704により推測された温度分布における特徴点を計測点の位置として決定する。特徴点は、例えば、温度分布において最高温度が推測された点、最低温度が推測された点等である。なお、代替提案装置7の管理者が任意に特徴点の条件を決定することができる。
【0024】
モデル補正部706は、温度分布推測部704により推測された温度分布と通信部701により取得された温度データ(計測点の温度)とを照合し、照合結果に基づき、解析モデルを補正する。
モデル補正部706は、例えば、温度分布における計測点の温度と、温度データにおける計測点の温度に差異がある場合に、当該差異が解消するように解析モデルを補正する。
【0025】
代替候補抽出部707は、温度分布推測部704により推測された、補正後の解析モデルを用いた気流解析による温度分布に基づき、冷凍装置の代替候補を抽出する。
また、代替候補抽出部707は、抽出した代替候補の配置候補も生成する。
また、代替候補抽出部707は、現在の冷凍装置による消費電力と冷凍倉庫3に代替候補が配置候補に配置されている場合の消費電力との差、すなわち省エネルギー効果を算出することができる。また、代替候補抽出部707は、配置候補を生成しなくてもよい。この場合は、代替候補抽出部707は、現在の冷凍装置による消費電力と代替候補が現在の冷凍装置と同じ位置に配置されている場合の消費電力との差を算出する。
また、代替候補抽出部707は、代替候補を抽出せずに、現在の冷凍装置の配置を変更する提案を行ってもよい。
【0026】
出力部708は、
図2に示すアウトプットデータを代替提案装置7の管理者に提示(出力)する。
【0027】
***動作の説明***
次に、
図5を参照して、本実施の形態に係る代替提案装置7の動作例を説明する。
【0028】
先ず、ステップS101において、通信部701が温度データを除く
図2のインプットデータを取得する。前述したように、一部のインプットデータは、入力部702が代替提案装置7の管理者から取得してもよい。
【0029】
次に、ステップS102において、モデル生成部703が解析モデルを生成する。
具体的には、モデル生成部703は、温度データを除く
図2のインプットデータを用いて、解析モデルを生成する。前述したように、モデル生成部703は任意の方法で解析モデルを生成することができる。
モデル生成部703は、生成した解析モデルを温度分布推測部704及びモデル補正部706に出力する。
【0030】
次に、ステップS103において、温度分布推測部704が、ステップS101で生成された解析モデルを用いて気流解析を行う。前述したように、温度分布推測部704は任意の方法で気流解析を行うことができる。
温度分布推測部704は、気流解析により得られた冷凍倉庫3内の温度分布のデータを位置決定部705及びモデル補正部706に出力する。
【0031】
次に、ステップS104において、位置決定部705が計測点の位置を決定する。
位置決定部705は、例えば、冷凍倉庫3の温度分布における特徴点に相当する位置を計測点の位置に決定する。特徴点は、前述したように、例えば、温度分布において最高温度が推測された点、最低温度が推測された点等である。
位置決定部705は、計測点の位置が示される位置データを出力部708に出力する。
出力部708は、位置決定部705からの位置データを代替提案装置7の管理者に提示(出力)する。そして、代替提案装置7の管理者は、例えば、冷凍倉庫3のユーザに温度計測装置4を計測点に配置するように依頼する。冷凍倉庫3のユーザは位置データに従って温度計測装置4を計測点に配置する。
また、位置決定部705が通信部701に位置データを出力し、通信部701が冷凍倉庫3のユーザが用いる端末装置に位置データを送信するようにしてもよい。この場合にも、冷凍倉庫3のユーザは位置データに従って温度計測装置4を計測点に配置する。位置データの冷凍倉庫3のユーザへの通知は、これら以外の方法によってもよい。
【0032】
次に、ステップS105において、通信部701が計測点で温度計測装置4により計測された温度が示される温度データを収集装置5から取得する。
通信部701は、取得した温度データをモデル補正部706に出力する。
なお、通信部701は、ステップS101に加えて、この段階(ステップS105)で冷凍装置の運転データを取得してもよい。通信部701は、運転データを取得した場合は、取得した運転データをモデル補正部706に出力する。
【0033】
次に、ステップS106において、モデル補正部706が解析モデルを補正する。
具体的には、温度分布推測部704により生成された温度分布における計測点の温度と、温度データにおける計測点の温度に差異がある場合に、モデル補正部706は、当該差異が解消するように解析モデルを補正する。
また、ステップS105で冷凍装置の運転データが取得された場合は、モデル補正部706は、運転データを用いて解析モデルを補正してもよい。
モデル補正部706は、例えば、トライアルアンドエラー方式にて、前述の差異が解消するように解析モデルの様々なパラメータを変更しながら、解析モデルの補正を行う。
モデル補正部706は、補正後の解析モデルを温度分布推測部704に出力する。
【0034】
次に、ステップS107において、温度分布推測部704が、補正後の解析モデルを用いて気流解析を行う。
ステップS107で行われる気流解析は、補正後の解析モデルを用いる点のみが異なり、気流解析の手順自体は、ステップS103の気流解析と同じである。
ステップS107の気流解析では、ステップS103の気流解析よりも現状に近い冷凍倉庫3内の温度分布が得られる。
温度分布推測部704は、気流解析により得られた冷凍倉庫3内の温度分布のデータを代替候補抽出部707に出力する。
【0035】
次に、ステップS108において、代替候補抽出部707が、ステップS107で得られた温度分布のデータに基づき、代替候補を抽出する。
図3に示す補助記憶装置903には、代替候補の母集団のデータが記憶されている。代替候補の母集団のデータには、代替候補となる冷凍装置の識別子、容量等が示される。
代替候補抽出部707は、例えば、現在の温度分布における問題点を抽出し、抽出した問題点を是正するために必要な冷凍装置を代替候補として抽出する。代替候補抽出部707は、例えば、気流が届かずに温度が高くなっている箇所、冷えすぎている箇所、冷凍倉庫3内の温度分布の偏り等を問題点として抽出する。
また、代替候補抽出部707は、抽出した代替候補の配置候補も生成する。より具体的には、代替候補抽出部707は、冷凍装置の現在の配置のまま代替候補を配置する第1の配置候補及び冷凍装置の現在の配置と異なるように代替候補を配置する第2の配置候補のいずれかを生成する。例えば、代替候補抽出部707は、冷凍装置の現在の配置に代替候補を配置した場合の気流解析を温度分布推測部704に依頼する。そして、代替候補抽出部707は、新たに行われた気流解析より得られた温度分布と、ステップS107の気流解析で得られた温度分布とを比較する。2つの温度分布に顕著な差がある場合は、代替候補抽出部707は、第1の配置候補を選択する。一方、2つの温度分布に顕著な差がない場合は、代替候補抽出部707は第2の配置候補を選択する。なお、「顕著な差」の具体的な定義は、代替提案装置7の管理者が決定する。第2の配置候補を選択した場合は、代替候補抽出部707は、トライアルアンドエラー方式により代替候補の様々な位置を試しながら、温度分布において顕著な差が得られた配置候補を採用する。
また、代替候補抽出部707は、現在の冷凍装置による消費電力と冷凍倉庫3に代替候補が配置された場合の消費電力との差(省エネルギー効果)を算出する。
【0036】
最後に、ステップS109において、出力部708が、
図2に示すアウトプットデータを出力する。
【0037】
図6は、アウトプットデータの例を示す。
【0038】
図6の(a)は、代替前の状態(現在の冷凍倉庫3の状態)を示し、
図6の(b)は、代替後の状態(代替候補が配置された場合の冷凍倉庫3の状態)を示す。
図6の(a)では、ユニットクーラXが冷凍倉庫3の下方に配置されているが、
図6の(b)では、代替候補であるユニットクーラYが、配置候補である冷凍倉庫3の上方に配置されている。また、
図6の(b)では、ユニットクーラYの容量がY(kW)であることが示されている。
また、
図6の(a)では、代替前の温度分布が示され、
図6の(b)では、代替後の温度分布が示される。
図6の(a)では、温度分布に偏り(−25℃の領域と−30℃の領域)があることが示されているが、
図6の(b)では、温度分布に偏りがないことが示されている。
また、
図6の(a)では、代替前の消費電力がA(kWh)であることが示され、
図6の(b)では、代替後の消費電力がB(kWh)であることが示されている。そして、省エネルギー効果としてC%が見込めることが示されている。
【0039】
図7は、代替提案装置7を用いた運用例を示す。
【0040】
代替提案装置7の管理者は、代替提案装置7のバージョンアップなどの管理を行う。代替業者は、代替提案装置7の代替提案(例えば、
図6のアウトプットデータ)を使用するために、使用料金を代替提案装置7の管理者に支払う。代替業者は、代替提案装置7の代替提案を倉庫オーナーに提示する。代替業者は、自前で代替提案装置7の開発及び管理を行わなくても、高精度かつ実効性のある代替提案を行うことができる。
【0041】
また、
図7では、単一の冷凍倉庫3のみが図示されているが、代替提案装置7は、複数の冷凍倉庫3について代替提案を行うことができる。この場合に、代替提案装置7は、過去に行った代替提案を新たな冷凍倉庫3に対する代替提案に活用することができる。例えば、代替候補抽出部707が過去に冷凍倉庫Aに対して代替候補として冷凍装置Aを抽出しており、新たに冷凍倉庫Bに対して代替候補を抽出する場合を想定する。この場合に、代替候補抽出部707は、冷凍倉庫Aと冷凍倉庫Bとの類似度を算出する。そして、算出した類似度が閾値以上である場合に、代替候補抽出部707は、冷凍倉庫Aのために抽出した代替候補である冷凍装置Aを冷凍倉庫Bに配置されている冷凍装置の代替候補として抽出することができる。このように、代替提案装置7の管理者は、過去に代替提案を行った冷凍倉庫3に類似する冷凍倉庫3に対しては過去の代替提案を活用することで、業務の効率化を図ることができる。
【0042】
***実施の形態の効果の説明***
以上のように、本実施の形態では、解析モデルを用いた気流解析で得られた温度分布と実際に計測点で計測された温度とを照合し、照合結果に基づき解析モデルを補正する。このため、本実施の形態によれば、補正された解析モデルを用いて気流解析を行うことにより、正確な温度分布を得ることができる。また、正確な温度分布を得ることができるため、適切な代替候補を抽出することができる。
この結果、本実施の形態によれば、冷えすぎている箇所が発生することによるエネルギー消費の増加、冷えていない箇所が発生することによる保管品の品質低下、冷凍装置の容量のアンマッチ等を回避することができる。
また、本実施の形態では、温度分布の改善状況を把握しやすい形態で提示することができるので、提案力を向上させることができる。
【0043】
なお、以上では、冷凍倉庫3に配置される冷凍装置について説明したが、屋内空間は冷凍倉庫3に限定されず、また、屋内空間に配置される温度調整機器も冷凍装置に限定されない。
【0044】
***ハードウェア構成の説明***
最後に、代替提案装置7のハードウェア構成の補足説明を行う。
図3に示すプロセッサ901は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。
プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
図3に示す主記憶装置902は、RAM(Random Access Memory)である。
また、
図3に示す補助記憶装置903は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
図3に示す通信装置904は、データの通信処理を実行する電子回路である。
通信装置904は、例えば、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
図3に示す入出力装置905は、例えば、キーボード、マウス、ディスプレイ装置等である。
【0045】
また、補助記憶装置903には、OS(Operating System)も記憶されている。
そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ901により実行される。
プロセッサ901はOSの少なくとも一部を実行しながら、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ901がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、主記憶装置902、補助記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。
【0046】
また、通信部701、入力部702、モデル生成部703、温度分布推測部704、位置決定部705、モデル補正部706、代替候補抽出部707及び出力部708の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、代替提案装置7は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)である。
なお、本明細書では、プロセッサと処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサと処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。